地埋式一体化农村污水处理设备

我国村镇生活污水处理途径探讨

山东潍坊小宇环保水处理设备有限公司

    随着我国经济的快速增长，城市化进程加快，农村生活水平的不断提高以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展，村镇的生活污水、废水产生量与日剧增。而这些污水大部分未经任何处理就近直排放河道、湖泊，使得水体污染严重越来越严重，民众要求对此加强控制与治理的呼声越来越高。在此背景下，我国“十一五”规划中提出了建设社会主义新农村的重大历史任务，并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标。而加强农村生活污水的处理，是村容整治的组成部分，也是社会主义新农村建设的重要内容，也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。 

    我国村镇地域范围广且分散，社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等千差万别，这不仅决定了村镇生活污水的来源、水质、水量的多样性，而且决定了其处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面的复杂性。因此，如何控制与治理我国农村生活污水问题，是需要不断实践探索与探讨的过程。

1 国内外村镇生活污水处理现状

1.1 国外农村生活污水处理技术现状

    农村生活污水污染面广、较分散的特点，国外一些发达国家进行了大量的试验研究与实践。如澳大利亚[1]利用污水直接灌溉土壤地，利用耕种的作物来吸收分解污水中污染物质与水分，有效实现了污染物去除和污水减量的目的，降低了污水中的氮、磷、钾含量, 避免污水直接排入水体后，导致水体富营养化。美国、日本、澳大利亚、以色列、俄罗斯和西欧等国，采用[2]将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中, 污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去除率均较高, 一般可达70%～90%。欧洲、北美、澳大利亚和新西兰等国家广泛应用人工湿地处理系统，该系统一般由人工基质和生长在其上的沼生植物组成，是一种*的“土壤—植物—微生物”生态系统，利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用，逐级过滤和吸收污水中的污染物，达到净化污水的目的【3】。德国、法国、美国采用氧化塘处理农村生活污水，该技术[4]主要是利用菌藻的共同作用来去除污水中的污染物，具有基建投资少、运转费用低、维护简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体以及无需污泥处理等优点。

1.2 国内农村生活污水处理技术的现状

   我国对农村生活污水处理技术的研究较国外发达国家晚，近年来，随着地方经济实力的增强，尤其是发达省份在经济发展到一定阶段以后，逐步认识到农村生活污水处理问题的重要性，并开始采用一些实用、合理、低能耗和低运行费用的技术来处理污水；一些人口密集的欠发达地区也认识到，如果不对农村生活污水采取有效处理，会触发农村医疗和经济建设等方面的系列问题，甚至造成传染病的产生与扩散，因而，国内一些地区对农村污水的处理技术进行了实践探索。如厌氧沼气池处理技术，该技术将污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气，发酵后的污水被去除了大部分有机物，达到净化目的；产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源；厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水。但该技术受温度影响较大，一般适合于常年气温较高的地区，而且处理后水还需进一步处理才能排放。氧化塘处理技术，如李旭东等采用藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水，CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮(NH₃-N)的平均去除率高达93%，磷的平均去除率为55%[8]；陈鹏采用藻类塘处理城市生活污水，取得了稳定的处理效果：CODcr、BOD₅、NH₃-N和TP的平均去除率分别达到75%、60%、91.16%和50%[9]。该技术存在占地大，速度慢，氧化塘周围卫生条件差等问题。人工湿地处理技术，如北京、深圳、江苏、浙江等地区都采用了这一技术处理农村生活污水。云南省澄江县抚仙湖边的马料河湿地工程于2003年10月建成运行，每天可净化污水4万多立方米，净化后的水质优于地表水三类标准。有关研究表明[10]，在进水污染物浓度较低的条件下，人工湿地对BOD₅的去除率可达85%～95%，对CODcr的去除率可达80%以上，对磷和氮的去除率分别可达到90%和60%。土壤渗滤技术，中科院沈阳应用生态所“八五”、“九五”期间的研究表明，在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法处理生活污水是可行的，且出水能够作为中水回用[11]，1992年北京市环境保护科学研究院对地下土壤毛管渗滤法处理生活污水的净化效果和绿地利用进行了研究[12]，清华大学2000年国家科技部重大专项中，首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统[13]，取得了良好效果：对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率和稳定性，CODcr、BOD₅、NH₃-N和TP的去除率分别大于80%、90%、90%和98%。除此以外，浙江、广东、天津和江苏等地还分别在无动力、地埋式厌氧处理系统、雨污分离管网输送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试，也都取得了一定的进展[14][15]。

2 我国村镇生活污水控制处理途径探讨

   我国农村每年产生生活污水约80多亿m³，而96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统，生活污水随意排放。要实现“十一五”规划中新农村建设的目标，当前面临收集问题、处理设施建造投资与设施运行费用问题。因此采用什么样的处理工艺与方式是解决农村生活污水处理途径的关键。因此，笔者认为目前我国农村、镇生活污水处理的工艺与方式的途径如下。

2.1 乡镇生活污水处理与控制途径

（1）加强政府引导，科学规划乡镇建设

   我国农村乡镇一般规模不大，现正处在改造、扩大发展迅速期。在建设的过程中，大多是农民买地自建房屋的多，统一设计建造的少；科学合理规划的较少，随意规划的地区多。生活污水管敷设乱，直接就近排放的现象普遍。这与人们对环境认识和政府盲目追求政绩有关，也与地方财政收入多少有关。鉴于此，在乡镇建设的过程中，各地方政府应加强管理与引导，科学合理的规划建设。

（2）乡镇生活污水处理工艺的选择

   我国乡镇生活污水通过管道收集后，按照现有大城市生活污水工艺处理，其处理设施建造投资与日常运营费用，我国大多乡镇的财力难以承受，这也成为制约乡镇生活污水治理的瓶颈。因此选择投资低、日常运营费用少的工艺是关键。解决该问题的途径，笔者认为应从各地实际情况出发。

（1）经济发达、规模大且用地紧张的乡镇，其生活污水处理工艺应优先采用处理后回用工艺：                             充氧

污水管网→厌氧（或化粪池）→好氧处理→沉淀→过滤→除臭消毒→回用

   该工艺的污水先经过厌氧发酵处理后，可以去掉污水中部分有机物；再用常规好氧处理；好氧处理后出水经过消毒除臭回用于当地居民冲厕所、绿化浇灌、道路冲洗等。该工艺处理后回用所涉及到的回用管道系统，在现有大城市中因历史原因无法实现，但在规模不大，经济条件好的乡镇，其回用管网的改造敷设是容易做到，处理设施的日常维护费用，可以从收取排污费、中水使用费来维持。处理设施投资可以通过市场运作来融资（如BOT形式）。

（2）经济发达、规模小且用地紧张的乡镇，其生活污水处理工艺应优先采用微动力充氧好氧生物处理+土壤渗滤工艺：

污水管网→厌氧（或化粪池）→好氧处理→土壤渗滤→排放水体

   该工艺的好氧处理可以采用固定生长型反应器，土壤渗滤可以选择绿化用地等。后段采用土壤渗滤处理，前段好氧反应器负荷比常规好氧工艺大，反应器小，耗氧少，从而能耗与造价低。前段采有好氧处理后的出水有利于土壤渗滤处理，可以减少土壤处理占地面积且卫生条件好。

（3）规模小且闲置土地多的乡镇，其生活污水处理工艺应优先采用生态处理工艺，污水管网→厌氧（或化粪池）→生态处理→排放水体，生态处理处理单元的形式多种多样，如土壤渗滤、生物氧化塘、湿地处理以及它们的组合体。

2.2 农村生活污水处理途径

   我国农村因分布广、散、地理地貌分布复杂，经济相对落后，地区差别大等特点，解决方式采用统一模式不现实，不可操作。应根据当地经济、周边环境区别对待。

（1）经济落后的农村，生活污水的收集是个大难题，有些地区因太分散无法收集，有些村庄集中，但管网施工难，投资大，当地农民与政府无力承担。而该类地区的农村土地多、人口密度小，生活污水来源单一且有机肥力好。因其使用不方便而长期使用无机肥，从而导致水体污染、土地板结现象突出。针对这样的情况，只能依靠政策引导与市场调节来解决，只要有健全的绿色食品市场准入机制、市场监管机制等政策的引导，通过市场调节作用，可以大大提高农民自觉使用生活污水浇灌土地的积极性。

（2）经济相对发达，村落较为集中的农村，应加强生活污水的收集系统的建设；从能耗角度考虑，应采用生态处理为主办法处理污水。有条件的农村，可以利用地形的高低，使污水在流动的过程中形成跌水状，以利于充氧，加速微生物的降解速度，减少生态处理占地面积或提高处理效果。天然地形条件受到限制的农村，经济条件允许，可以人工制造跌水充氧与生态结合的方法处理。

3 结论与建议

   村镇生活污水有机成分含量高，可生化性强，生物处理技术是该类污水处理的好选择。基于我国农村普遍欠发达的现状，各地农村的经济社会发展水平、区域特点、自然地理条件和环境目标不尽相同，采用经济有效、简便易行、节约资源、工艺可靠并能够与当地自然环境高度融合的污水生态处理技术，使生活污水排放与处理无害化和资源化，是我国村镇生活污水处理技术未来发展方向。